معنی سوم نسبیت فضا

قبل شروع: این متن در ادامه این متنه.گفتم که وقتی یه جسم در یه فضا قرار بگیره، به خطوط فضا شکل میده. خطوط فضا به این شکل به سمت مرکز جسم آرایش می‌گیرند.در مورد خود جرم هم همین حرف رو میشه زد. میشه گفت تمام نقاط جرم به سمت مرکز ثقل نیرو وارد می‌کنند. نیرو وارد کردن به این معنی است که همه قصد دارند به سمت اون نقطه حرکت کنند، اما به دلیل نیروی دفعی که در بین نقاط جرم وجود داره، قادر نمیشن بیشتر از یه حد به هم نزدیک بشن. این نیروی دفع چیه؟ باید بریم سراغ اتم‌ها. اتم‌ها بار الکتریکی دارند و همین بار باعث میشه هسته دو اتم اجازه نداشته باشند بیشتر از یه حد به هم نزدیک بشن. پس ما اتم‌هایی داریم که به سمت یه نقطه مرکزی کشیده میشن، اما نیروی دفعی که بین خودشون هست، مانع از این میشه که بیشتر از یه حد به هم نزدیک بشن. اینجوری میشه که جسم به یه ثبات میرسه. نیروی جاذبه‌ای که یه جسم رو ثابت نگه می‌داره، چیزی نیست به جز تمایل ذرات جسم برای اینه که در یه نقطه به وحدت برسند و این نیرو بر اثر حرکت تمام ذرات به سمت مرکز پدید میاد. نیروی جاذبه فشاریه که ذرات یه جسم ضمن حرکت برای رسیدن به یه نقطه مرکزی به هم وارد می‌کنند.همین مسأله در مورد نقاط فضای اطراف جسم هم صادقه. تک تک نقاط فضای اطراف جسم به سمت مرکز جسم کشیده میشن. همین طوری که اجسامی مثل ما انسان‌ها به سمت نقطه مرکزی زمین کشیده میشیم، نقاط فضا هم به سمت مرکز زمین کشیده میشن. نقاط فضا هم به سمت مرکز جسم حرکت می‌کنند و در اینجا هم نیروی دفع بین خود نقاط فضا، مانع از این میشه که نقاط فضا درون هم فرو برن. اما هر چقدر به جسم نزدیک بشیم، نقاط فضا نیرو و فشار بیشتری به هم وارد می‌کنند و در نتیجه به هم نزدیک‌تر هستند. این معنای سوم نسبیت فضا است. این نسبیت به این معنی است که خود فضا هم در نزدیکی یه جسم به نحو متقارن توزیع نشده. ما برای بررسی فضا یه واحد تعریف کردیم به نام متر. هر متر از فضا برای ما یکسانه. فضا برای ما یه چیز خالیه. اما فضا در ذات خودش خالی نیست. چیزی که ما می‌بینیم اینه که برای مثال 10 متر از فضا در نزدیکی سطح زمین با 10 متر از فضا در خارج از جو زمین، فرقی با هم ندارند. اما این اشتباهه. در 10 متر اول، فضای بیشتری جمع شده و در نتیجه نیرویی که این نقاط به هم‌دیگه و به سمت مرکز جسم وارد می‌کنند، شدیدتره. برای این‌که دقیق بفهمید دارم چی میگم باید از تمثیل فنر استفاده کنم. میشه فضا رو به صورت یه فنر تصور کرد (نمی‌دونم خطوط فضا به صورت فنر در کنار هم قرار گرفتند یا نه، صرفا دارم فرض میکنم). یه فنر رو در نظر بگیرید که مثلا یه متر طول داره. میشه این فنر رو به قدری جمع کرد که بشه 10 سانتی‌متر یا 20 سانتی‌متر یا 30 سانتی‌متر. بسته به نیرویی که به فنر وارد کنیم، نقاط فنر به هم نزدیک میشن. چنین شکلی میشه:یا اگه نخواهیم فضا رو به صورت فنر در نظر بگیریم، نقاط فضا به این شکل توزیع میشن:در یه متر از فضای نزدیک سطح زمین، نقاط فضای بیشتری با فاصله کمتری قرار گرفتند. این در صورتی بود که بخواهیم فضا رو به صورت گسسته در نظر بگیریم.اگه بخواهیم فضا رو پیوسته در نظر بگیریم، باید از زبان ریاضی استفاده کنیم. بریم سراغ اعداد و توابع. دو تا بازه صفر تا ده [10، 0] و بازه صفر تا پنج [5، 0] رو در نظر بگیرید. حالا من می‌تونم دو تا تابع تعریف کنیم که هر دوی این بازه‌ها رو به بازه صفر تا یک [1، 0] منتقل کنه. تابع برای بازه اول هست: f(x) = x/10و برای بازه دوم، تابع میشه این:f(x) = x/5ما با این توابع، تمام اعدادی رو که در اون دو بازه قرار داشتند، به یه بازه منتقل می‌کنیم. این توابع چه کار می‌کنند؟ خیلی ساده است؛ نقاط موجود در اون بازه‌ها رو به اندازه‌های یک دهم و یک پنجم منقبض می‌کنند و به یه بازه یک واحدی منتقل می‌کنند. یه جسم هم همین کار رو با نقاط فضا می‌کنه. جسم درست عین یه تابع، نقاط فضا رو منقبض می‌کنه و هر قدر به سطح جسم نزدیک بشیم، این انقباض شدیدتر خواهد شد.نیروی جاذبه در نزدیک سطح زمین قدرتمندتره، به این دلیل ساده که در نزدیکی سطح زمین، نقاط فضا بیشتر به هم نزدیک هستند و نیروی بیشتری به همدیگه و به سمت مرکز زمین وارد می‌کنند. میشه چنین شکلی رو در نظر گرفت:حالا فرض کنید ما از سطح زمین یه سنگ رو با یه نیرو و سرعت اولیه به سمت بالا پرتاب کنیم. تمام نقاط فضا به سمت پایین نیرو وارد می‌کنند. وقتی سنگ رو پرتاب میکنم، به سنگ یه انرژی جنبشی اعطا میکنم. این انرژی در طول مسیر توسط فضا خورده میشه. نقاط فضا به سمت پایین به هم نیرو وارد می‌کنند. این سنگ ضمن بالا رفتن، مقداری از انرژیش رو به منظور غلبه بر نیروی رو به پایین نقاط فضا از دست میده. وقتی انرژیش کامل از بین بره، به سکون میرسه و سپس تحت تاثیر نیروی نقاط فضا به سمت پایین به سمت پایین حرکت میکنه. تک‌تک نقاط فضا به این سنگ در مسیر پایین یه نیرو وارد می‌کنند و چون مقاومتی در برابرش نیست (چون خط فضا فقط به سمت پایین نیرو وارد می‌کنه) هر لحظه بر نیرویی که به این سنگ وارد میشه، افزوده میشه و در نتیجه هم شتابش و هم سرعتش و هم انرژیش در طول مسیر زیاد میشه.این یه تبیین بود برای حرکت شتابدار.